USB Power - Lo básico

Soy nuevo en diseñar algo para ser alimentado por USB. Idealmente, se puede enchufar a un adaptador a un enchufe de pared del Reino Unido o a un puerto USB con alimentación en otro dispositivo. Tengo el diseño del circuito en su lugar usando Kicad pero nunca he alimentado un dispositivo con USB.

¿Es simplemente conectar V + a los bits que necesitan energía, tierra a los bits que necesitan tierra y un conector de condensador de 1uF entre los dos (si es así, de qué manera deberían estar conectados)? ¿O es esto muy mal? No necesito ninguna transferencia de datos a D + y D- se han dejado abiertas. ¿Deben conectarse a tierra con resistencias pull-down o algo así? Me gustaría hacerlo bien para poder hacerlo al diseñar otros productos.

Estoy alimentando un attiny y algunos LED de 5 mm

Los dispositivos USB pueden extraer hasta 100 mA para realizar una negociación inicial, denominada enumeración , con el host. Durante este proceso pueden solicitar hasta 500 mA. Luego, el host decide si concede la energía adicional o apaga el dispositivo.

En algunos casos, el host puede indicarle a un dispositivo que entre en modo de reposo de baja potencia.

La mayoría de las computadoras con alimentación de pared simplemente conectan la alimentación USB a su suministro de 5 V a través de un fusible múltiple y no intentan controlar ni siquiera controlar la corriente. El dispositivo que funciona con batería a menudo maneja con cuidado la alimentación USB. Por lo tanto, puede salirse con la suya simplemente consumiendo energía sin preguntar cuándo está conectado a una computadora de escritorio, pero posiblemente no cuando esté conectado a una computadora portátil.

Por supuesto, todo esto está en la especificación USB.

Depende de cuánta energía necesites. Por defecto, obtienes el modo de baja potencia, que puede entregar hasta 100 mA, que es suficiente para muchas cosas. Puede obtener hasta 500 mA si negocia el modo de alta potencia con el host. Esto ha sido cubierto en otras preguntas .

Como ya han dicho otros, casi siempre puede extraer 100 mA de cualquier host USB.

Si desea / necesita más energía que eso (sin violar las especificaciones USB y hacer algo que pueda dañar sus dispositivos host), puede:

1. Conecte un pin MCU / CPU a los pines de datos, para que pueda negociar velocidades de carga más altas con el host

o

2. Siente los pines D + / D- activamente. Cuando se conecta a un cargador (conforme a la especificación), los pines D + / D- están en cortocircuito en el cargador, por lo que su dispositivo puede saber que está "permitido" tomar energía a una velocidad alta sin negociación. Cuando se conecta a un host, estos pines no se acortarán, por lo que su dispositivo deberá limitarse a una extracción de 100 mA.

Ahí está la teoría y está la práctica.

La teoría es que antes de la enumeración solo se le permite dibujar 100ma. Además, hay límites de tiempo después de los cuales, si la enumeración falla, debe descender a un estado de muy baja potencia. Las verrugas de pared USB (especificación de "carga de batería") acortan las líneas D + y D- para indicar que no son un host USB normal.

La práctica es que los hosts (incluso las computadoras portátiles) normalmente solo tienen una limitación de corriente tonta con un límite fijo. Entonces, si no le importa obtener la certificación de su dispositivo como compatible con USB, puede dibujar 500ma (o incluso un poco más) de inmediato y funcionará bien con la gran mayoría de los hosts.

Creo que los dispositivos USB 3.0 pueden extraer hasta 1000 mA siempre que el host lo permita.

Manténgase a 100 mA o menos y no tiene que preocuparse por la enumeración. Si está creando una única vez, no me preocuparía por tirar hasta 500 mA, incluso sin enumeración. Si está construyendo un producto, arroje un MCU de 50 centavos para enumerar el autobús y pedir más información.